Detailseite
Projekt
Entstehung kritischer Verbindungen in Recycling Schlacken - eine Studie der Chemie der Schmelze mit MD Simulation und der festen Produkte in einem mikropraeparativen Ansatz
Antragstellerinnen / Antragsteller
Professorin Dr. Ursula Fittschen; Professorin Dr. Nina Merkert; Dr. Thomas Schirmer
Fachliche Zuordnung
Mechanische Verfahrenstechnik
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
Förderung
Förderung seit 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 470367641
Das übergeordnete Ziel unser Forschung ist es die Feststoffbildung in Schlacken besser zu verstehen, um kritische Elemente in Form von leicht abtrennbaren Mineralen (engineered artifcial minerals: EnAM) effizient zurück zu gewinnen. LiAlO2 ist ein solches Mineral, dass eine effiziente Abtrennung von Li aus dem pyrometallurgischen Recyclingprozesses von Li-Ionen Batterien ermöglicht. Seine Bildung wird durch Zugabe von Al als Hauptphase unterstützt aber in Anwesenheit von Mn fast komplett unterdrückt. Statt des LiAlO2 kristallisiert früh eine Li-Mn-Spinelfeststofflösungen und später einige andere Li haltige Komponenten. Unser Ziel in diesem Projekt ist es, diese weichenstellende Konkurrenzkristallisation in dem System Al2O3, MgO, CaO, Li2O, SiO2 + MnO auf einer molekularen Ebene zu verstehen. Die Methoden die wir anwenden sind a) MD Simulation der wichtigen beteiligten Ionen, um die Vorgänger Strukturen der Minerale und die Viskosität in der Schmelze zu bestimmen und b) die Feststoffcharakterisierung von einer Matrix von mikro-Präparaten, sowie einer kleineren Anzahl von Schmelzexperimenten und synthetischen Schlacken. Diese gibt Aufschluss über die tatsächlichen gebildeten Feststoffe und ihr Gefüge. Wenn die Frühphase der Kristallisation verstanden ist, kann die Bildung des LiAlO2 oder anderer EnAMs wissensbasiert forciert werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
